Щетки с коллектором образуют скользящий контакт. Площадь контакта выбирают по значению рабочего тока машины, в соответствии с допускаемой плотностью тока для выбранной марки щетки. Если плотность тока между щеткой и коллекторными пластинами превысит допускаемое значение, то возникает искрение.
Причины искрения можно разделить на три группы.
1) Механические
Площадь контакта между щеткой и коллекторными пластинами может уменьшиться из-за:
- слабого давления щеток на коллектор;
- загрязнения коллектора;
- нецилиндричности коллектора;
- биения коллектора;
- выступания миканитовых пластин над медными и других причин.
2) Потенциальные
В результате действия реакции якоря возникает напряжение между смежными коллекторными пластинами, превышающее допускаемое значение. Это искрение наиболее опасно, так как обычно сопровождается появлением на коллекторе электрических дуг.
3) Коммутационные
Создаются физическими процессами, происходящими в машине при переключении секции обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую.
Иногда искрение вызывается комплексом причин. Выявление причин искрения следует начинать с механических, так как их легче обнаружить и устранить. Труднее обнаружить и устранить коммутационные причины искрения.
Искрение на коллекторе оценивается степенью искрения (классом коммутации) под сбегающим краем щетки. Классы коммутации обозначаются: 1, 1¼, 1½, 2, 3.
Степень 1 – искрения нет (темная коммутация).
Степень 1¼ - слабое искрение не вызывающее почернения коллектора.
Степень 1½ - слабое искрение под большей частью щетки, приводящее к появлению следов почернения на коллекторе, легко устраняемых протиранием коллектора бензином, и следов нагара на щетках.
Степень 2 – искрение под всем краем щетки. Приводит к появлению следов почернения на коллекторе, не устраняемых протиранием коллектора бензином, а также следов нагара на щетках.
Степень 3 – значительное искрение под всем краем щетки с появлением крупных искр, значительное почернение коллектора, не устраняемое протиранием коллектора бензином, а также подгар и разрушение щеток.
Допускаемая степень искрения щеток при номинальной нагрузке - 1½.